关键词:服务器虚拟化 Vmware Xen
虚拟化将主宰未来的企业,在现在的国内,企业数据中心都是根据需求随时添加服务器设备,这些设备基本上都是分散的,不同品牌、不同配置甚至不同架构,最致命的是,在其上运行的应用并不能够充分利用服务器所有的资源,占用到15%―20%的服务器资源是一个普遍现象,而使用虚拟化技术可以减少服务器数量的增加,简化服务器管理,同时明显提高服务器利用率、网络灵活性和可靠性。将多种应用整合到少量企业级服务器上即可实现这一目标。通过整合及虚拟化,数百台服务器可以减少至数十台。10%甚至更低的服务器利用率将提高到60%或更高,IT基础设施的灵活性、可靠性和效率也将得到改进。由此可见虚拟化技术成为各个企业和研究机构的重要课题。下面简单介绍一下两种虚拟化软件及其区别。
一、VMware
VMware是业界著名的虚拟机产品,它有VMware Workstation、VMware GSX Server、VMware ESX Server等系列产品。VMware的VMM可以有两种结构形式,即Standalone和Hosted。Standalone的结构形式是指,VMM作为一层直接运行在硬件平台上的软件层,在它上面可以创建和管理多个客户虚拟系统。这种结构的VMM有点像一个 *** 作系统,它包含硬件平台的驱动,受到硬件平台种类的限制。它适合于服务器的应用环境,其典型的产品是VMware ESX Server。
Hosted结构的VMM作为 *** 作系统的一个应用程序运行,它可以利用 *** 作系统自身的内存管理、CPU调动、硬件驱动和资源管理。VMware Workstation使用的是Hosted的结构,是设计来让一些应用程序,比方软件的研发或测试程序来执行,同时Server版本的目标则针对数据库以测试软件更新、简化应用程序的提供,或使用虚拟的设备等功能。ESX Server可以藉由不使用 *** 作系统来大量增加效能。相反的,ESX使用自己设计的 *** 作系统核心,可以直接在计算机上执行。这个方法可以同时支持更多的虚拟服务器,但ESX核心支持的硬件并不多。
由于VMware的目标平台是x86平台,因此,它也同样面临着x86平台不完全支持虚拟化的问题。VMware的解决方法是其专利技术,在需要VMM参与的地方,动态重写部分虚拟系统的指令,使其可以trap到VMM。
此外,VMware还有Virtual Center。VMotion应用在IBM Blade Center刀片服务器上,使之具备更好的d性和可用性,结合刀片服务器的模块化和可扩展性,可以增加内存和I/O能力的扩展比例,混合刀片间的工作负载均衡。Virtual Center采用集中式管理,可以监控系统的可用性及性能,并可以自动告警,SDK与现有管理工具整合,通过稳定的访问控制保证系统安全。VMotion技术使用户在保持连续的服务可用性的同时,还可以将实时运行企业用户关键业务的虚拟机,从一台物理主机转移到另一台物理主机,并动态获得每台物理服务器资源的极佳利用率、零宕机维护、快速重新配置,以及持续的工作负载整合能力。
二、Xen
Xen VMM(Virtual Machine Monitor)是由剑桥大学计算机实验室开发的一个开源项目,它能够让我们创建更多的虚拟机,每一个虚拟机都是运行在同一个 *** 作系统上的实例。
这些客户OS可以是修补过的Linux内核24或26,也可以是修补过的NetBSD/FreeBSD内核。用户应用程序就运行在这些客户OS上,并不需要修改任何代码。但是,随着将来的处理器能支持虚拟化,内核也就不需要打补丁了。比如说,Intel的VT和AMD的Pacifica处理器都将包括这种支持。
在Xen中,一个“系统管理程序”运行在0环,客户OS运行在1环,应用程序运行在3环。这种关系对于x64/64有一点不同,就是客户内核和应用程序都运行在3环上。
Xen自身被称为“系统管理程序”,是因为它比客户OS的系统管理代码运行所需的特权级还高。
当系统引导的时候,Xen被装载到0环的内存中。它在1环上启动修补过的内核,这被称作是domain 0(注:domain是指一个运行中的虚拟机,在其上有一个guest OS在执行)。从这个domain开始,你可以创建更多的domain,也可以销毁它们,还可以进行domain的迁移、设置参数等等。你创建的那些domain也运行在1环它们的内核中。用户应用程序运行在3环。
目前,修补过的Linux内核24和26可以作为domain 0。据Xen开发者所说,将来domain 0仅支持26的内核补丁。构造domain 0的大部分工作是在xen/arch/x86/domain_buildc中的construct_dom0()方法中实现的。
物理设备驱动程序只能运行在特权级,也就是domain 0上。Xen依靠Linux或其它修补过的OS内核对它所有的设备提供虚拟化支持。这样的好处就是Xen的开发者不必再去开发设备驱动程序。
在一个有标签TLB的处理器上使用Xen能够大大提高性能。标签TLB能够把ASID(Address Space Identifier)放在TLB入口处。有了这个特性,当处理器在系统管理程序和客户OS之间切换时就不需要刷新TLB了,这大大减少了系统开销。
三、两者主要区别
目前Xen和VMware是市场上主流的两大虚拟化产品。现在我就来谈谈这两大产品背后的架构有什么区别,以及这一技术在未来会如何发展。VMware ESX服务器的架构是建立在直接执行(直接在硬件上上运行用户级的虚拟机编码)和二进制译码(对特权级别编码进行动态编译)的基础上的。从根本上说,它把一个完整的X86平台导出到虚拟机上,ESX服务器可以使大多数能在X86上执行的 *** 作系统都能在虚拟机上运行,而不需要进行任何修改。Xen的架构中使用了一种叫Para虚拟化技术(Para Virtualization),对虚拟出来的客户 *** 作系统(Guest OS)进行修改,使它知道它是在虚拟环境下运行。
那么这两种方式有什么不同呢?最大的不同就是对输入/输出(I/O)设备的处理。虚拟机I/O端口和每个物理I/O端口设备之间如何路由在很大程度上影响虚拟平台架构的性能、便携性、可持续性和稳定性。Xen采用的是分离驱动模式,真实驱动存在于一个中间层,这个中间层叫服务虚拟机,其他虚拟机上的特殊驱动通过这个服务虚拟机进行通讯。这种方法能提供很好的性能,但是对于闭源和传统 *** 作系统支持有限。在ESX中,虚拟机的虚拟设备驱动与ESX内核里的物理设备驱动直接相互连接。ESX虚拟机可以为其虚拟设备使用现成的(off-the-shelf)驱动。这不仅能提供高性能,还能提供更广泛的 *** 作系统支持。然而在这个模型里,新的设备驱动必须要导入到ESX内核中。为了解决I/O虚拟化的平衡问题和复杂化问题,戴尔与英特尔、AMD这样的合作伙伴以及外设硬件供应商们一起,在芯片组和I/O设备中引入了虚拟化支持。企业级虚拟化解决方案的另外一个重要部分就是其管理。戴尔OpenManage这样的产品附送VMware Virtual Center、P2V 和VM Importer,提供了整套工具,能有效进行部署、监控、 *** 作自动化,以及对虚拟IT数据中心进行管理。Novell和Red Hat都在它们的 *** 作系统中整合了对Xen平台的管理,方法是运用像YaST和Anaconda这样的安装和配置工具以及Virtual Machine Manager这样的管理工具。
四、虚拟化技术的未来
资讯科技及通讯业研究权威Gartner估计,由现在至2010年间,虚拟化将会是资讯基建及营运领域中最重要的技术,并会彻底改变资讯科技部门管理、采购、部署、规划,以及其所提供服务的收费模式。虚拟化目前不再只着重技术,而是更加着重企业内的流程改变及文化变迁。虚拟化可让服务以另一种模式提供。每个经虚拟化的层面都可作独立的管理,或甚至由他人所掌管,例子包括串流式应用或员工所拥有的个人计算机一样。这一切均要求企业文化作出重大改变。
参考文献:
[1]郭庭廷,吴玮揭开虚拟化神秘面纱[J]机械工业信息与网络,2007,(03)
[2]成凯透视虚拟化技术[J]软件世界,2007,(11)
[3]伍班权虚拟化技术及其发展[J]办公自动化,2007,(12)
[4]杨晓伟基于Xen的X86虚拟机性能调优[J]计算机工程,2006,(24)
[5]刘志平基于VMware虚拟网络的构建[J]内蒙古大学学报(自然科学版),2007,(01)
[6]赵祖荫基于VMware软件的虚拟计算机的构建方法[J]微型电脑应用,2004,(06)服务器虚拟化技术
服务器虚拟化技术是指通过运用虚拟化的技术充分发挥服务器的硬件性能,能够在确保企业投入成本的同时,提高运营效率,节约能源降低经济成本和空间浪费,对于发展迅速,成长规模大的用户来说,可以通过服务器虚拟化技术带来更多的经济效益。
中文名
服务器虚拟化技术
外文名
Server virtualization technology
方法运用
虚拟化的技术
功能
充分发挥服务器的硬件性能
目的
带来更多的经济效益
快速
导航
好处
基本概念
如果你曾经将硬盘划分为不同分区,那么可能会对虚拟化的概念有所理解。分区是硬盘驱动器的逻辑划分,实际上相当于创建了两个独立的逻辑硬盘。本质上有两种主要的方法构建Hyper-visor解决方案:微内核和宏内核。微内核方法使用非常薄的一层专用代码作为Hyper-visor,只执行确保分区隔离和内存管理的核心任务。这一层并不包括I/O软件栈或设备驱动。这是Hyper-V所用的方法。在这种架构下,虚拟化软件栈和特定于硬件的驱动程序位于一个专用的分区中,称之为父分区。
我理解你说的虚拟化是是指在一台物理计算机上创建多个虚拟的计算机环境,每个虚拟环境可以独立运行 *** 作系统和应用程序。是一种将计算机资源进行抽象化和集中化管理的技术,通过虚拟化可以将物理资源(如CPU、内存、存储、网络等)划分为多个逻辑单元,并且使这些单元在逻辑上与物理资源完全隔离,从而达到更高的资源利用率和更好的资源管理。
虚拟化技术在各个领域中都有广泛应用,其中一些常见的应用包括:
服务器虚拟化:将一台物理服务器划分为多个虚拟服务器,实现资源共享和更高的利用率,可以降低企业的IT成本,提高资源的灵活性和可管理性。
虚拟桌面:将多个虚拟桌面映射到一台物理计算机上,用户通过远程访问可以访问这些虚拟桌面,实现办公和工作的无缝切换,提高工作效率。
虚拟化存储:将存储系统进行虚拟化,将多个存储设备组合成一个逻辑存储池,实现资源的动态分配和管理,提高存储系统的灵活性和可用性。
虚拟化网络:将物理网络资源进行虚拟化,将多个虚拟网络隔离开来,实现不同网络之间的互相访问,提高网络资源的利用率和可管理性。
虚拟化安全:通过虚拟化技术对安全设备进行虚拟化,实现对不同应用程序的隔离和保护,提高网络安全性和可靠性。
虚拟化运维:通过虚拟化技术对IT运维进行虚拟化,实现对IT资源的集中管理和控制,提高IT运维效率和质量。
应用程序虚拟化:应用程序虚拟化可以将应用程序的运行环境虚拟化到用户的终端设备上,实现应用程序的快速部署和更新,提高应用程序的可移植性和兼容性。
除了以上应用,虚拟化技术还被广泛应用于云计算、大数据、物联网等领域,为企业和用户带来了更高效、更安全、更灵活的计算服务和数据管理方案。
虚拟化技术应用到实践中比较常见的有:服务器整合(ServerConsolidation)-将一些工作能力较低的服务器整合,从而节省基础设施投资和管理精力以及充分利用硬件资源;应用程序整合(ApplicationConsolidation)-一些传统的程序可能需要独自享用一个硬件环境或系统环境,现在通过虚拟化,可以在一些新的设备上通过虚拟使这类程序运行在单独的环境里;沙盒技术(Sandboxing)-虚拟机可以通过提供一个独立的,封闭的环境来运行一些不被信任的软件,也可以认为虚拟技术可以帮助建立一个安全可靠的计算机平台;多执行环境(MultipleExecutionEnvironment)-虚拟技术可以用来在最大可能条件下创建多个可执行环境,并在同时增加QoS(服务质量)以确保每个环境的资源量;虚拟硬件(VirtualHardware)-可以虚拟一个在物理机中不存在的硬件,例如虚拟SCSI驱动器,虚拟网卡,虚拟网络交换机或集线器等等;多个并行 *** 作系统(MultipleSimultaneousOS)-可以在同一个设备上同时运行多个 *** 作系统,且运行不同的应用程序;调试(Debug)-允许用户在一个虚拟的电脑环境内通过享有完全软件调度权来调试复杂的 *** 作系统或是驱动软件;软件合并(SoftwareMigration)-简化的软件合并的过程并且方便软件转移的过程;测试(Testin/QA)-通过模拟各种现实中很难出现场景来确保软件的质量并简化测试过程。云宏自主研发的服务器虚拟化软件具备全面同位替换VMware能力。其技术是全面自主研发、安全可控的。其虚拟化产品的生态适配度高,不论你之前用的是哪家芯片或者哪家的云产品⌄都能实现统一纳管。也可根据自身需要,选择适用的虚拟化技术和设备,构建灵活高效、安全的云数据中心。一、安装虚拟系统我用的虚拟机是在霏凡软件站下载的VMwareworkstation,有汉化还有注册码,要是到别的网站不是要注册论坛ID才能给下载地址就是像天空这类网站没有汉化和注册码,很不方便。安装好了虚拟机,我就开始安装虚拟系统。本来想用GHOST安装快点的,可是进入虚拟纯DOS的GHOST后才发现,找不到放在主机E盘里的GHO镜像文件
。立刻下载GHOST版XP的ISO,在VM里使用ISO镜像启动,一直出现A:\GHOSTERRTXT,到网上救助才知道虚拟硬盘还没有分区格式化,C盘没激活。我用DM进行分区格式化再安装GHOST系统。有的帖子说用PQ,我看都一样。
二、让虚拟系统能上网
总算安装好了系统,下面就是让系统能上网。这一点我可是看了不少帖子,每个帖子都太零散,我总结一下:
1、主机的网络邻居属性--->本地连接属性--->"高级"--->'Internet连接共享'--允许其他网络用户通过此计算机的Internet连接来连接:家庭网络连接选(VMware Network Adapter VMnet8)
2、VMware Network Adapter VMnet8属性--->"自动获得Ip地址"、"自动获得dns地址"(使用DHCP自动设置IP地址)
3、在启动虚拟机之前,点击VM里的第二项“编辑虚拟机设置”,在“硬件”的“以太网”里选择“NAT:使用已共享的主机IP地址;在“选项”的“共享文件夹”里添加共享,我就把我的游戏盘、程序盘和工具盘三个大盘添加进来了。
4、启动虚拟机,虚拟机的网络邻居属性--->VMware Network Adapter VMnet1属性--->"自动获得Ip地址"、"自动获得dns地址"(使用DHCP自动设置IP地址)
这四步搞定后,原先点击IE打不开网页现在可以了
。要是设置不选择NAT而选“桥接”有点麻烦,有的帖子写的还要修改“IP 地址:19216802 子网掩码:2552552550 默认网关:19216801”什么的一大堆,看得我头都大,其实根本用不着
还不错,希望你采纳。
行业主要上市公司:Facebook(METAO);微软(MSFTO);索尼(SONY);Unity(U)等
本文核心观点:文化娱乐和医疗健康是VR主要应用场景
全球VR在医疗和文娱领域应用场景较多
总体来看,全球虚拟现实(VR)行业目前主要应用场景为医疗健康领域、制造业领域、商贸领域、教育领域和文化娱乐领域,其中医疗健康领域和文化娱乐领域的虚拟现实(VR)应用范畴相对较大,商贸、教育以及制造业领域虚拟现实(VR)应用目前还处在起步阶段。
VR在文娱领域应用
——应用场景:包含商超、旅游等多种场景
在文娱休闲领域,针对传统文娱体验互动性有限、社交性不足、体验形式单一等现状问题,虚拟现实支持融合型、分享型和沉浸型数字内容与服务,有助于围绕信息技术融合创新应用,打造信息消费升级版,培育中高端消费领域新增长点。虚拟现实在文娱休闲中主要用于商超、旅游、社交、游戏、剧集与活动直播等应用场景。
——应用案例:增加互动性及推进艺术创作
虚拟现实在文化领域的应用主要包括通过数字手段对传统影视作品进行艺术加工,使观众能够身临其境,甚至与作品中的人物进行互动。此外,还可作为一种新型工具来进行艺术创作。作为传输显示信息媒体和新型设计工具,虚拟现实可以将艺术动态化,将创作者构思变成看得见的虚拟物体和环境,并大幅提高表现能力,使观众更加深切的感受到作品魅力。
VR在医疗领域应用
——应用场景:包含模拟医学等多种场景
在医疗健康领域,针对医生短缺、医疗资源分布不均、诊疗方式单一等现状问题,虚拟现实的高沉浸性、高可重复性、高定制化性、远程可控性等特点,有助于丰富教学和诊疗手段、降低治疗风险、提高设备利用率、促进高素质人才和医疗资源下沉,为医患双方创造便利条件,推动医疗准确性、安全性与高效性的持续进阶。现阶段虚拟现实+医疗尚无法完全取代真实诊疗过程,但现已作为传统医学手段的有效补充,具备规模推广的条件,有望成为医疗行业的重要辅助技术手段之一。虚拟现实+医疗广泛用于模拟医学、医疗工具、诊疗方案方面,主要涉及医学教育培训、心理/精神疾病治疗、强化临床诊治、医学康复护理和远程医疗指导等业务场景。
——应用案例:帮助提高医生个人能力
虚拟现实技术在医疗健康领域的应用主要包括学习培训、手术模拟、精神康复治疗等方面。通过提供真实环境和实时触觉反馈,虚拟现实技术可以帮助医生提高手术的熟练度和成功率,制定有效的康复训练计划帮助病人实现术后康复。在疫情期间,虚拟现实技术在守好疫情防线方面支撑作用明显。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《全球虚拟现实(VR)行业市场调研与发展前景预测分析报告》。
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